精選無線傳感器網(wǎng)絡(luò)仿真軟件用戶手冊

精選無線傳感器網(wǎng)絡(luò)仿真軟件用戶手冊無線傳感器網(wǎng)絡(luò)仿真軟件用戶手冊201

目錄1. 簡介 11.1. 背景 11.2. 軟件運(yùn)行環(huán)境 11.3. 使用場景 11.4. 試用版使用限制 22. 安裝 22.1. 雙擊安裝程序 22.2. 安裝向?qū)?32.3. 選擇安裝目錄 32.4. 選擇是否建立開始菜單和創(chuàng)立快捷方式 42.5. 安裝 42.6. 安裝完成 52.7. Atos-SensorSim快捷方式 52.8. 安裝目錄中的文件夾 62.9. Atos-SensorSim主界面 73. Atos-SensorSim使用 83.1. 網(wǎng)絡(luò)管理 83.1.1. 生成網(wǎng)絡(luò) 83.1.2. 查看生成網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)?83.1.3. 修改生成網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)默認(rèn)通信半徑 93.1.4. 顯示網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)屬性 93.1.5. 修改網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)屬性 93.1.6. 增加網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) 103.1.7. 刪除網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) 103.1.8. 網(wǎng)絡(luò)顯示縮放 113.1.9. 保存生成的網(wǎng)絡(luò) 123.1.10. 翻開保存的網(wǎng)絡(luò)文件 123.1.11. 創(chuàng)立網(wǎng)絡(luò)文件分組 133.1.12. 刪除網(wǎng)絡(luò)文件分組 143.1.13. 刪除網(wǎng)絡(luò)文件 153.2. 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)算法管理 173.2.1. 顯示系統(tǒng)目前導(dǎo)入的算法 173.2.2. 開始算法演示 173.2.3. 停止算法演示 183.2.4. 顯示算法運(yùn)行的節(jié)點(diǎn)分布 193.2.5. 顯示算法的網(wǎng)絡(luò)鏈接信息 193.2.6. 顯示算法的網(wǎng)絡(luò)鏈路質(zhì)量信息 203.2.7. 顯示算法運(yùn)行過程中經(jīng)過的路線 203.2.8. 顯示算法的查詢結(jié)果信息 213.2.9. 調(diào)節(jié)算法演示的運(yùn)行速度 213.2.10. 單步執(zhí)行算法 223.2.11. 查看算法運(yùn)行參數(shù) 233.2.12. 查看算法運(yùn)行過程中發(fā)生的事件 233.2.13. 查看算法運(yùn)行過程中發(fā)生事件的數(shù)據(jù)通信量 243.2.14. 查看算法運(yùn)行過程中發(fā)生事件的能量消耗 243.2.15. 查看算法運(yùn)行過程中的總能量消耗 253.2.16. 快速查看算法運(yùn)行過程 253.2.17. 創(chuàng)立算法分組 263.2.18. 刪除算法分組 283.2.19. 刪除算法 303.3. 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)管理 303.3.1. 顯示系統(tǒng)中已保存的實(shí)驗(yàn) 303.3.2. 查看實(shí)驗(yàn) 313.3.3. 查看實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò) 313.3.4. 查看實(shí)驗(yàn)算法 323.3.5. 運(yùn)行實(shí)驗(yàn) 323.3.6. 創(chuàng)立實(shí)驗(yàn)分組 333.3.7. 刪除實(shí)驗(yàn)分組 343.3.8. 刪除實(shí)驗(yàn) 36無線傳感器網(wǎng)絡(luò)仿真軟件用戶手冊PAGE2簡介背景由于傳感器網(wǎng)絡(luò)及其算法的復(fù)雜性，傳感器網(wǎng)絡(luò)中的絕大多數(shù)算法的性能無法通過理論分析得到。因此，通常采用在模擬器中模擬運(yùn)行算法的方法以比擬算法的性能，對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的各種協(xié)議進(jìn)行分析?，F(xiàn)有傳感器網(wǎng)絡(luò)模擬器集中于對網(wǎng)絡(luò)層及其下層的模擬，而對包括數(shù)據(jù)收集、查詢處理、拓?fù)淇刂?、定位、時(shí)間同步、組網(wǎng)部署、路由協(xié)議等在內(nèi)完整的模擬涉及較少。比擬著名的模擬器如NS2，Glomosim等均是網(wǎng)絡(luò)底層協(xié)議模擬器，且不具備基于圖形化用戶界面的算法演示、調(diào)試、比擬等功能。為了解決上述問題，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一新型傳感器網(wǎng)絡(luò)模擬器Atos-SensorSim以簡化各類傳感器網(wǎng)絡(luò)算法的模擬實(shí)現(xiàn)，并提供API開發(fā)接口，基于Atos-SensorSim實(shí)現(xiàn)新的傳感器網(wǎng)絡(luò)算法和協(xié)議。除參數(shù)配置、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖?、算法演示等根本功能外，該模擬器提取了現(xiàn)有的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)算法和協(xié)議中所需的常用功能，并將其封裝成組件以重用。實(shí)現(xiàn)了算法演示組件Animator，對算法的詳細(xì)執(zhí)行過程進(jìn)行圖形化顯示，以便快速發(fā)現(xiàn)算法實(shí)現(xiàn)的問題以及進(jìn)行算法調(diào)試。Atos-SensorSim具備算法分析功能，通過配置參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)不同參數(shù)條件下的實(shí)驗(yàn)自動(dòng)運(yùn)行、實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖自動(dòng)生成。Atos-SensorSim極大地降低了模擬算法實(shí)現(xiàn)的難度，為比擬傳感器網(wǎng)絡(luò)算法的性能提供了一個(gè)快捷的平臺(tái)。軟件運(yùn)行環(huán)境由于采用Java語言開發(fā)，模擬器具有跨平臺(tái)性，可運(yùn)行于主流的Window和linux操作系統(tǒng)。具體如下：支持WindowsXP、Windows2000、WindowsVista、Windows7等主流Windows操作系統(tǒng)。支持Centos、RedHatlinux、Ubuntu等主流Linux操作系統(tǒng)；使用場景教學(xué)該模擬器可在高校無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)課程教學(xué)過程中使用，為學(xué)生演示無線傳感器網(wǎng)絡(luò)Mac協(xié)議、路由協(xié)議、拓?fù)淇刂?、時(shí)間同步、定位算法、鏈路估計(jì)算法、數(shù)據(jù)收集及查詢、平安與隱私保護(hù)等經(jīng)典無線傳感器網(wǎng)絡(luò)算法的根本原理、算法流程。科研該模擬器也可用于高校無線傳感網(wǎng)絡(luò)相關(guān)研究方向的高校教師進(jìn)行算法設(shè)計(jì)、調(diào)試、測試和性能比擬的仿真平臺(tái)。試用版使用限制Atos-SensorSim試用版，不支持算法導(dǎo)入、用戶自定義算法開發(fā)、實(shí)驗(yàn)配置、實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖自動(dòng)生成等高級功能，且僅集成了局部無線傳感器網(wǎng)絡(luò)算法。在Atos-SensorSim正式版中，上述高級功能及算法種類將不受限制。安裝雙擊安裝程序安裝向?qū)?點(diǎn)擊【下一步】，選擇安裝目錄。選擇安裝目錄選擇安裝目錄后，點(diǎn)擊【下一步】。選擇是否建立開始菜單和創(chuàng)立快捷方式點(diǎn)擊【下一步】，進(jìn)入安裝過程。安裝安裝完成點(diǎn)擊【完成】Atos-SensorSim快捷方式開始菜單出現(xiàn)Atos-SensorSim快捷方式

安裝目錄中的文件夾安裝Atos-SensorSim后，安裝目錄中的文件夾如下所示：Atos-SensorSim主界面點(diǎn)擊Atos-SensorSim.exe，進(jìn)入Atos-SensorSim主界面 從主界面可以看出，Atos-SensorSim有三項(xiàng)主要的功能：網(wǎng)絡(luò)管理、算法管理和實(shí)驗(yàn)管理。其中，網(wǎng)絡(luò)管理主要用于配置、生成、顯示和保存用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)的不同網(wǎng)絡(luò)。算法管理用于配置、顯示、導(dǎo)入各種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)算法，包括數(shù)據(jù)收集、路由、查詢處理、隱私保護(hù)、平安、定位、拓?fù)淇刂啤r(shí)間同步等。實(shí)驗(yàn)管理用于配置網(wǎng)絡(luò)和算法參數(shù)，運(yùn)行實(shí)驗(yàn)，得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。Atos-SensorSim使用網(wǎng)絡(luò)管理生成網(wǎng)絡(luò)用戶輸入自定義的網(wǎng)絡(luò)部署區(qū)域?qū)挾取⒕W(wǎng)絡(luò)部署區(qū)域高度、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)目、網(wǎng)絡(luò)描述、節(jié)點(diǎn)默認(rèn)通信半徑后，點(diǎn)擊【生成】按鈕，生成網(wǎng)絡(luò)。查看生成網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)潼c(diǎn)擊【生成的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹浚@示生成網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)溥B接情況。修改生成網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)默認(rèn)通信半徑在節(jié)點(diǎn)通信半徑文本框中輸入新的節(jié)點(diǎn)通信半徑值，例如將其從50m修改為70米，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潆S之發(fā)生變化。顯示網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)屬性單擊網(wǎng)絡(luò)中的某個(gè)節(jié)點(diǎn)，從而選中該節(jié)點(diǎn)。選中該節(jié)后后，在主界面的右下角出現(xiàn)【選中節(jié)點(diǎn)屬性】界面，該界面中顯示了選中節(jié)點(diǎn)的屬性信息。

修改網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)屬性在【選中節(jié)點(diǎn)屬性】界面中，可對選中節(jié)點(diǎn)的屬性進(jìn)行修改。例如，將該節(jié)點(diǎn)的通信半徑從默認(rèn)值50修改為10，那么該節(jié)點(diǎn)與周圍的節(jié)點(diǎn)不連通。增加網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在【生成的網(wǎng)絡(luò)】或者【生成的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹拷缑嬷?，進(jìn)行鼠標(biāo)雙擊動(dòng)作，；或者右擊鼠標(biāo)，在彈出菜單中選擇創(chuàng)立節(jié)點(diǎn)，那么在鼠標(biāo)所在位置上生成一個(gè)新的節(jié)點(diǎn)。

刪除網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)單擊網(wǎng)絡(luò)中的某個(gè)節(jié)點(diǎn)，從而選中該節(jié)點(diǎn)。右擊鼠標(biāo)，在彈出菜單中選擇刪除節(jié)點(diǎn)，那么刪除選中的節(jié)點(diǎn)。刪除前界面刪除后界面

網(wǎng)絡(luò)顯示縮放當(dāng)網(wǎng)絡(luò)較小時(shí)，可通過拖動(dòng)【網(wǎng)絡(luò)顯示縮放】標(biāo)尺，對顯示的網(wǎng)絡(luò)大小進(jìn)行縮放。保存生成的網(wǎng)絡(luò)生成網(wǎng)絡(luò)后，點(diǎn)擊【網(wǎng)絡(luò)】-【另存為】菜單，可將生成的網(wǎng)絡(luò)保存為文件。

翻開保存的網(wǎng)絡(luò)文件主界面右側(cè)以.net結(jié)束的文件為用戶保存的網(wǎng)絡(luò)文件，雙擊該文件，那么翻開該文件保存的網(wǎng)絡(luò)，以圖形化界面的方式在右側(cè)顯示。創(chuàng)立網(wǎng)絡(luò)文件分組在主界面左側(cè)【Networks】界面中，右擊鼠標(biāo)，在彈出的菜單中點(diǎn)擊【創(chuàng)立分組】，可創(chuàng)立新的網(wǎng)絡(luò)分組，從而將多個(gè)網(wǎng)絡(luò)文件放到同一個(gè)分組中，方便管理。

在彈出菜單中輸入新的網(wǎng)絡(luò)分組名：點(diǎn)擊【OK】后，那么在Test分組中建立了一個(gè)Test1分組。如下列圖所示。

刪除網(wǎng)絡(luò)文件分組在主界面左側(cè)【Networks】界面中，右擊鼠標(biāo)，在彈出的菜單中點(diǎn)擊【刪除分組】，那么刪除鼠標(biāo)指針?biāo)诘木W(wǎng)絡(luò)分組、其包含所有的網(wǎng)絡(luò)文件、以及其子網(wǎng)絡(luò)分組。

刪除網(wǎng)絡(luò)文件在主界面左側(cè)【Networks】界面中，選中要?jiǎng)h除的網(wǎng)絡(luò)文件，右擊鼠標(biāo)，在彈出的菜單中點(diǎn)擊【刪除分組】，那么刪除選中的網(wǎng)絡(luò)文件。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)算法管理顯示系統(tǒng)目前導(dǎo)入的算法點(diǎn)擊【算法】按鈕，在主界面左側(cè)，顯示顯示系統(tǒng)目前導(dǎo)入的算法。包括數(shù)據(jù)收集、查詢處理、路由、隱私等假設(shè)干類算法。開始算法演示雙擊某算法，在界面右側(cè)顯示出該算法的根本信息和執(zhí)行Demo。單擊【運(yùn)行】按鈕，那么算法從啟動(dòng)到結(jié)束的過程中，算法運(yùn)行參數(shù)、發(fā)生的所有事件、節(jié)點(diǎn)消耗的能量、算法運(yùn)行的總能耗，將顯示在界面的右下角。界面中心以動(dòng)畫的方式顯示節(jié)點(diǎn)間的無線通信交互情況。停止算法演示點(diǎn)擊【停止】按鈕，停止算法運(yùn)行演示。顯示算法運(yùn)行的節(jié)點(diǎn)分布點(diǎn)擊界面中部的【網(wǎng)絡(luò)】Tab頁，顯示算法運(yùn)行的節(jié)點(diǎn)分布顯示算法的網(wǎng)絡(luò)鏈接信息點(diǎn)擊界面中部的【鏈路】Tab頁，顯示算法運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)鏈接信息顯示算法的網(wǎng)絡(luò)鏈路質(zhì)量信息點(diǎn)擊界面中部的【鏈路質(zhì)量】Tab頁，顯示算法運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)鏈路質(zhì)量信息顯示算法運(yùn)行過程中經(jīng)過的路線點(diǎn)擊界面中部的【路線】Tab頁，顯示算法運(yùn)行過程中經(jīng)過的路線。注意，有些算法不支持路線功能。顯示算法的查詢結(jié)果信息點(diǎn)擊界面中部的【查詢結(jié)果】Tab頁，顯示算法運(yùn)行結(jié)束后的查詢結(jié)果，該功能主要針對查詢處理和收據(jù)收集算法，用于查看算法在不同網(wǎng)絡(luò)條件下的查詢正確率。調(diào)節(jié)算法演示的運(yùn)行速度調(diào)整【運(yùn)行速度】標(biāo)尺，設(shè)置算法演示的運(yùn)行速度的快慢。單步執(zhí)行算法點(diǎn)擊【停止】按鈕，停止算法運(yùn)行演示。點(diǎn)擊【下一個(gè)】，可按看到算法發(fā)生的下一個(gè)事件，即到達(dá)算法的下一個(gè)運(yùn)行狀態(tài)。點(diǎn)擊【前一個(gè)】，可按看到算法當(dāng)前時(shí)刻前一個(gè)時(shí)刻發(fā)生的事件，即到達(dá)算法的前面一個(gè)運(yùn)行狀態(tài)。在進(jìn)行單步執(zhí)行算法時(shí)，通常觀察右側(cè)事件、通信量等信息，了解算法當(dāng)前的運(yùn)行信息。查看算法運(yùn)行參數(shù)點(diǎn)擊界面右下角【參數(shù)】Tab頁，查看算法的運(yùn)行參數(shù)。查看算法運(yùn)行過程中發(fā)生的事件點(diǎn)擊界面右下角【所有事件】Tab頁，查看到當(dāng)前時(shí)刻為止算法運(yùn)行過程中發(fā)生的所有事件。查看算法運(yùn)行過程中發(fā)生事件的數(shù)據(jù)通信量點(diǎn)擊界面右下角【每個(gè)事件產(chǎn)生的數(shù)據(jù)通信量】Tab頁，查看到當(dāng)前時(shí)刻為止算法運(yùn)行過程中發(fā)生事件對應(yīng)的數(shù)據(jù)通信量。查看算法運(yùn)行過程中發(fā)生事件的能量消耗點(diǎn)擊界面右下角【每個(gè)事件產(chǎn)生的能量總消耗】Tab頁，查看到當(dāng)前時(shí)刻為止算法運(yùn)行過程中發(fā)生事件對應(yīng)的能量消耗。查看算法運(yùn)行過程中的總能量消耗點(diǎn)擊界面右下角【總能耗】Tab頁，查看到當(dāng)前時(shí)刻為止算法運(yùn)行消耗的能量?？焖俨榭此惴ㄟ\(yùn)行過程通過拖動(dòng)【事件】標(biāo)尺，可以快